专利名称：：一种粉末成型装置和使用该粉末成型装置的磁场压机的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种粉末成型装置以及使用该粉末成型装置的磁场压机。
背景技术：
：制备烧结稀土永磁体的方法为将松散状态的稀土永磁合金粉末置于磁场压机成型装置的模腔内，使其在外加充磁磁场和压力作用下成型，成型的压坯经过烧结后便成为烧结稀土永磁体。在现有的压型技术中，上、下压头都是由不导磁的硬质合金构成，模具型腔内填满磁粉后，进行取向压型。由于成型模具内部以及松散状态的磁粉中有空气存在，在对磁粉压型过程中需将空气排出，否则会导致成型的压坯中存在气孔、微裂纹等，因而上、下压头的侧壁与模具型腔的内壁之间需留有间隙以利于气体排出。间隙大有利于排出气体，但是不利于粉末成型；间隙小有利于成型，但是气体又不易排出。由于硬质合金的刚性好，受力不变形，压型时上、下压头的侧壁与模具型腔的内壁之间的间隙变化极小或没有变化，为了确保成型，通常将间隙控制为几个丝(l个丝等于0.01mm)，这样就容易使压坯内部存在气孔、微裂纹，甚至破裂。当取向压型结束，上压头上升，压坯脱模时，由于压坯成型时受力很大，当上压头上升脱离压坯表面时，由于作用力突然消失，压坯内部的应力将得以释放，此时只能在上压头方向进行释放，导致压坯在此方向瞬间回弹，从而容易出现压坯内部的微裂纹，严重时会产生掉边角甚至横向断裂
实用新型内容本实用新型的目的在于克服使用现有的粉末成型装置将粉末压型时容易出现压坯气孔、微裂纹甚至断裂的问题，提供一种能够避免出现压坯气孔、微裂纹甚至断裂的粉末成型装置。本实用新型提供了一种粉末成型装置，该粉末成型装置包括成型模具、上压头和下压头，在使用时，上压头和下压头表面相对位于成型模具中，待压材料位于上压头和下压头之间，其中，所述上压头包括硬质主体和缓冲层，所述缓冲层位于所述硬质主体与待压材料之间。本实用新型还提供了一种磁场压机，该磁场压机包括成型装置、电磁铁、液压系统及电气控制系统，其中，该磁场压机的成型装置为本实用新型提供的粉末成型装置。使用本实用新型提供的粉末成型装置压型初期时，上压头与成型模具内壁的间隙较大，成型模具和粉末中的气体可以沿此间隙充分逸出；当继续压型，粉末己经形成压坯而不能再进一步压縮时，上压头的缓冲层受到压力作用，在高度方向被压缩，长度和宽度方向膨胀并与成型模具的内壁接触，成型模具和粉末中的气体已经被排净或者存在少量气体可以从下压头与成型模具的间隙排出，粉末压坯受力更加均匀。当压型结束后，上压头上升时，由于上压头的缓冲层的形变缓慢恢复，粉末压坯受到的力逐渐减小，使粉末压坯内的应力逐步释放，压坯不会发生瞬间的回弹，因而大大降低了压坯脱模时产生微裂纹、掉边角和断裂的几率，也提高了最终烧结块的成品率。图1为本实用新型提供的粉末成型装置的示意图2为本实用新型提供的粉末成型装置的使用过程示意图;图3为本实用新型提供的磁场压机的示意图。具体实施方式本实用新型提供的粉末成型装置包括成型模具、上压头和下压头，在使用时，上压头和下压头表面相对位于成型模具中，待压材料位于上压头和下压头之间，其中，所述上压头包括硬质主体和缓冲层，所述缓冲层位于所述硬质主体与待压材料之间。根据本实用新型提供的粉末成型装置，其中，所述缓冲层的厚度与硬质主体的厚度的比可以为1:0.5-5，优选为1:0.5-1.5。所述缓冲层为弹性材料层，所述弹性材料可以为聚氨酯、尿烷、硅酮橡胶、原胶中的一种或几种。根据本实用新型提供的粉末成型装置，其中，由于上压头的缓冲层是可以受到压力作用而发生形变的弹性材料，所以在不使用时，所述上压头的硬质主体与所述成型模具的内壁的间隙可以为0.1-2毫米，所述上压头的缓冲层与所述成型模具的内壁的间隙可以为0.1-2毫米，在使用时，所述硬质主体与成型模具的内壁的间隙不变，所述缓冲层与所述成型模具的内壁的的间隙随着压力的增大而减小，最小间隙可以为0-0.25毫米，优选为0.05-0.15毫米。所述下压头与所述成型模具的内壁的间隙可以为0.05-0.25毫米，在使用时，下压头与成型模具的内壁的间隙不变。根据本实用新型提供的粉末成型装置，其中，上压头的硬质主体和缓冲层可以是分离的，也可以是连接的。将硬质主体和缓冲层连接的方式可以为粘结、燕尾槽、T型槽中的一种或几种。图1为本实用新型提供的粉末成型装置的示意图，其中，1为成型模具、2为上压头，3为下压头，其中，上压头2包括硬质主体4和缓冲层5。根据本实用新型提供的粉末成型装置，其中，所述上压头的硬质主体的材料可以为70Mn、50Mn、1Crl8Ni9Ti、5Cr21中的一种或几种。所述下压头的材料可以为70Mn、50Mn、1Crl8Ni9Ti、5Cr21中的一种或几种。所述成型模具的材料可以为Cr12、Cr40、SKD11等中的一种或几种。图2为本实用新型提供的粉末成型装置的使用过程示意图。图2中带箭头的F和V分别表示上压头的施力方向和运动方向，从左到右依次表示填装粉末准备压制，上压头的施力方向和运动方向均向下；压制过程中，上压头的施力方向和运动方向均向下；压制完成后，上压头向上运动，由于缓冲层需要恢复形变，因此施力方向仍然向下；上压头与压坯分离后，不再对压坯施力，运动方向向上。本实用新型还提供了一种磁场压机，该磁场压机包括成型装置、电磁铁、液压系统及电气控制系统，其中，所述成型装置为本实用新型提供的粉末成型装置。图3为本实用新型提供的磁场压机的示意图，其中，除了使用的成型装置为本实用新型提供的粉末成型装置以外，其它部件以及各部件的连接关系均为本领域技术人员所公知，此处不再赘述。图3是为了说明本实用新型提供的粉末成型装置在磁场压机中的使用情况，因此，图中略去了磁场压机的液压系统和电气控制系统。如图3所示，整体框架6上设置有上缸7和下缸8，9为电磁铁，IO为取向极头，11为用于放置本实用新型提供的粉末成型装置的空间，上缸7连接成型装置的上压头，用于对上压头施加压力；下缸8连接成型装置的下压头，用于对下压头施加压力。下面，将结合具体的实施例对本实用新型进行更详细的说明。本实施例用于说明本实用新型提供的成型装置。成型装置的结构如图l所示。上压头的硬质主体的材料为5Cr21(东台熠达特种钢制品厂)，上压头截面尺寸25x20mm，厚度15mm，上压头缓冲层材料为聚氨酯(广州聚丰耐热材料厂)，尺寸为25X20mm，厚度为20mm。硬质主体和缓冲层的连接方式为T型槽。下压头材料为5Cr21，截面尺寸为29X24mm。成型模具材料为Crl2(宝钢集团)，内壁的尺寸为29.5X24.5mm。实施例2本实施例用于说明本实用新型提供的成型装置。成型装置的结构如图1所示。上压头的硬质主体的材料为70Mn(宝钢集团)，上压头截面尺寸25X20mm，厚度15mm，上压头缓冲层材料为硅酮橡胶，尺寸为27X22mm，厚度为20mm。硬质主体和缓冲层的连接方式为燕尾槽。下压头材料为70Mn，截面尺寸为29X24mm。成型模具材料为Crl2，内壁的尺寸为29.5X24.5mm。对比例1本对比例用于说明现有的成型装置。上压头材料为70Mn，截面尺寸29X24mm，厚度为25mm，下压头材料为70Mn，截面尺寸为29X24mm。成型模具材料为Crl2，内壁的尺寸为29.5X24.5mm。制备粉末钕铁硼合金采用速凝薄片工艺，铜辊表面线速度为1.5m/s，合金成分为NdK).25(Pr3.3oDy1.15)Fe78.33(Alo.75Cu,)B6.17，甩带片厚度约为0.3mm。通过氢碎炉氢破碎，室温下吸氢，55(TC脱氢6h制成氢碎粉，然后在氮气保护下采用气流磨制成平均颗粒直径为3|im的粉末，并在混料机中混合均匀。压制成型将混合后的粉末通过磁场压机压制成型坯件，分别采用实施例1和2以及对比例1的压型装置。成型取向磁场1.8T下，分别在压力为10MPa、20MPa、30MPa下进行取向压型，各压30块，在充满氮气的手套箱中完成。成型情况如表1所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>烧结将三种装置在20MPa下压制出的压坯各选无外观缺陷的20块在200MPa的等静压压制30秒，之后放入真空烧结炉内烧结，并在108(TC下烧结3小时，制得烧结磁体。采用北京时代之峰科技有限公司的TUD300型号超声波探伤仪对烧结出的烧结块进行气孔和微裂纹检测。检测结果如表2所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>从表1和表2的结果可以看出，使用本实用新型的成型装置和磁场压机不但可以降低压坯脱模时产生微裂纹、掉边角和断裂的几率，而且能够提高最终烧结块的成品率。权利要求1、一种粉末成型装置，该粉末成型装置包括成型模具、上压头和下压头，在使用时，上压头和下压头表面相对位于成型模具中，待压材料位于上压头和下压头之间，其特征在于，所述上压头包括硬质主体和缓冲层，所述缓冲层位于所述硬质主体与待压材料之间。2、根据权利要求1所述的粉末成型装置，其特征在于，所述缓冲层的厚度与硬质主体的厚度的比为1:0.5-5。3、根据权利要求1所述的粉末成型装置，其特征在于，所述缓冲层为弹性材料层。4、根据权利要求1所述的粉末成型装置，其特征在于，所述上压头的硬质主体与所述成型模具的内壁的间隙为0.1-2毫米，所述上压头的缓冲层与所述成型模具的内壁的间隙为0.1-2毫米，所述下压头与所述成型模具的内壁的间隙为0.05-0.25毫米。5、根据权利要求1或4所述的粉末成型装置，其特征在于，在使用时，所述缓冲层与所述成型模具的内壁的最小间隙为0-0.25毫米。6、一种磁场压机，该磁场压机包括成型装置、电磁铁、液压系统及电气控制系统，其特征在于，所述成型装置为权利要求l-5中的任意一项所述的粉末成型装置。专利摘要一种粉末成型装置，该粉末成型装置包括成型模具、上压头和下压头，在使用时，上压头和下压头表面相对位于成型模具中，待压材料位于上压头和下压头之间，其中，所述上压头包括硬质主体和缓冲层，所述缓冲层位于所述硬质主体与待压材料之间。本实用新型还提供了一种磁场压机，该磁场压机包括成型装置、电磁铁、液压系统及电气控制系统，其中，该磁场压机的成型装置为本实用新型提供的粉末成型装置。使用本实用新型提供的粉末成型装置和磁场压机可以大大降低压坯脱模时产生微裂纹、掉边角和断裂的几率，提高最终烧结块的成品率。文档编号B22F3/03GK201342484SQ200820130239公开日2009年11月11日申请日期2008年12月15日优先权日2008年12月15日发明者张法亮,鑫杜,程晓峰,胡殿龙申请人:比亚迪股份有限公司